O mundo dos povos antigos era simples, compreensível e composto por quatro elementos: água, terra, fogo e ar (no nosso entendimento moderno, essas substâncias correspondem a: estado líquido, sólido, gasoso e plasma). Os filósofos gregos foram muito mais longe e descobriram que toda a matéria é dividida nas menores partículas - átomos (do grego "indivisível"). Graças às gerações seguintes, foi possível aprender que o espaço circundante é muito mais complexo do que imaginávamos no início. Neste artigo, falaremos sobre o que é um pósitron e suas incríveis propriedades.
Descoberta do pósitron
Os cientistas descobriram que o átomo (esta partícula supostamente inteira e indivisível) consiste em elétrons (elementos carregados negativamente), prótons e nêutrons. Desde que os físicos nucleares aprenderam a acelerar partículas em câmaras especiais, eles já encontraram mais de 200 variedades diferentes delas que existem no espaço.
Então, o que é um pósitron? Em 1931, seu aparecimento foi teoricamente previsto pelo físico francês Paul Dirac. No curso da resolução do problema relativista, ele chegou à conclusão de que, além do elétron, deve existir na natureza exatamentea mesma partícula com massa idêntica, mas apenas com uma carga positiva. Mais tarde foi chamado de "pósitron".
Tem uma carga (+1), em contraste com (-1) para um elétron e uma massa semelhante de cerca de 9, 103826 × 10-31 kg.
Independentemente da fonte, um pósitron sempre tenderá a "combinar" com qualquer elétron próximo.
As únicas diferenças entre eles são a carga e a presença no Universo, que é muito menor que a de um elétron. Sendo antimatéria, uma partícula que entra em contato com a matéria comum explode com pura energia.
Ao descobrir o que é um pósitron, os cientistas foram mais longe em seus experimentos, permitindo que os raios cósmicos passassem por uma câmara de nuvens, blindada com chumbo e instalada em um campo magnético. Lá, os pares elétron-pósitron podiam ser observados, que às vezes eram criados, e após o aparecimento continuaram a se mover em direções opostas dentro do campo magnético.
Agora eu entendo o que é um pósitron. Como sua contraparte negativa, a antipartícula responde a campos eletromagnéticos e pode ser armazenada em um espaço confinado usando técnicas de confinamento. Além disso, ela pode combinar com anti-prótons e anti-nêutrons para criar anti-átomos e anti-moléculas.
Os pósitrons existem em baixas densidades em todo o ambiente espacial, então métodos foram propostos por alguns entusiastas para coletar antimatéria para aproveitar sua energia.
Aniquilação
Se um pósitron e um elétron se encontrarem no caminho, isso aconteceráfenômeno como aniquilação. Ou seja, ambas as partículas se destruirão. No entanto, quando eles colidem, uma certa quantidade de energia é liberada para o espaço, que eles tinham e é chamada de radiação gama. Um sinal de aniquilação é o aparecimento de dois quanta gama (fótons) movendo-se em direções diferentes para manter o momento.
Há também um processo inverso - quando um fóton sob certas condições pode se transformar novamente em um par elétron-pósitron.
Para que esse par nasça, um gama-quântico deve passar por alguma substância, por exemplo, por uma placa de chumbo. Nesse caso, o metal absorve o momento, mas libera duas partículas de cargas opostas em direções diferentes.
Escopo de aplicação
Descobrimos o que acontece quando um elétron interage com um pósitron. A partícula é atualmente mais utilizada em tomografia por emissão de pósitrons, onde uma pequena quantidade de um radioisótopo com meia-vida curta é injetada em um paciente e, após um curto período de espera, o radioisótopo se concentra nos tecidos de interesse e começa a se romper. para baixo, liberando pósitrons. Essas partículas viajam vários milímetros antes de colidir com um elétron e liberar raios gama que podem ser capturados pelo scanner. Este método é usado para vários fins de diagnóstico, incluindo o estudo do cérebro e a detecção de células cancerígenas em todo o corpo.
Então, emNeste artigo, aprendemos sobre o que é um pósitron, quando e por quem foi descoberto, sua interação com elétrons, bem como a área em que o conhecimento sobre ele é de uso prático.
